新能源汽车 (NEV) 制造商们正竞相向市场推出新车型，整个过程中面临多种挑战，如缩短电池充电时间或减轻电池重量。电池制造过程中还存在许多有关性能和可持续性的挑战，因此，我们先发现主要有哪些挑战，然后再考虑如何克服这些挑战。
新能源汽车电池制造行业面临的主要挑战
1. 满足安全要求
温度管理是主要挑战之一。电芯必须在特定温度范围内工作，保持其性能并避免过热，所以需要涂导热胶。但是，大量施涂这种导热胶可能会导致气泡形成，从而破坏热导率。
使用横向支架加强电池组能在发生碰撞的情况下保护新能源汽车电池。但是，常见的连接方法（如点焊）并不适合，因为它们会产生损坏敏感电芯的热量和焊接飞溅物。
确保新能源汽车电池生产过程中的操作员安全至关重要，因为构成电池的电芯和模块都是带电的，其直流电压水平从几百伏到一千伏不等。需要进行风险评估。操作员必须接受新能源汽车电池装配安全工作规范的培训，并配备处理电压高达 1000 V (IEC 60900) 的带电电池所需的专用工具。
2. 保障质量要求
任何行业的创新竞争都可能会导致质量水平下降。对于新能源汽车行业来说，电池制造过程中产生的未检测到的缺陷会导致成本高昂的召回。其中包括电芯粘接、电池密封或需要连接的多种不同材料（如高强度钢和铝）的应用缺陷。
3. 成本上升
当您考虑节约大容量电池生产线的成本时，可以从减少返工、废品和材料浪费，特别是在涂胶应用方面，优化潜力很大。
4. 需要在安全性、耐用性和性能方面对新能源汽车电池进行优化
国际能源机构的可持续发展构想预测全球新能源汽车年增长率为 36%，到 2030 年将达到 2.45 亿辆。这比现在的水平高出 30 多倍。新能源汽车需求的快速增长给汽车制造商在材料、电池系统和连接技术方面带来了一系列新的挑战，轻量化是减少二氧化碳排放的关键因素。
由于电池的重量大，汽车工程师需要开发新技术，以使新能源汽车尽可能轻，同时提高续航里程。除了减轻重量外，还需要在安全性、耐用性和性能方面对汽车传动系中使用的各类电池进行优化。
克服新能源汽车电池制造的诸多挑战
为了满足性能要求并限制对环境的影响，需要改进新能源汽车电池的重量、容量和充电时间。从一开始就完善新能源汽车电池制造流程。
1. 安全第一
安全始于电芯生产的原料。利用机器视觉解决方案可检测到隔离膜或电极涂层中的缺陷。如果它们有损坏，则可能会发生短路。
添加防火层：如果电芯起火，则存在烧穿电池盖板的风险。在盖板上涂抹一层厚度适当的耐火材料可尽可能长时间地控制火势。
对电池托盘和盖板进行密封，以避免电池受潮，并保护驾驶员免受有害气体的伤害。使用带有胶条检查解决方案的高精度涂胶系统，可防止密封件中出现会导致气体泄漏的间隙、气泡或材料堆积。
处理带电电池组件时，需要使用专用设备来防止操作员触电。我们通过一系列措施帮助汽车制造商降低风险，包括开发完全绝缘的插座和快换适配器，以及对处理电压高达 1000 V (IEC 60900) 的带电电池所需的手持式电动装配工具提供绝缘工具套和防滑保护。
2. 不在质量上妥协
新能源汽车电池制造质量始于原料。涂层检测有助于在进一步加工之前就发现材料的缺陷。确保以能够跟上流水线生产速度的速度检查每个电芯的表面是否损坏，保证不影响生产率。
使用手动工具时，为操作员提供充分支持，以实现出色质量。工艺控制和螺栓定位有助于精确定位拧紧工具并按正确顺序拧紧。
在使用自动化连接技术时，这些解决方案应提供额外的质量保证功能：流钻连接预开孔检查确保工艺中连接元件的垂直度。自冲铆接需要进行预防性铆模检查，便于及时发现磨损迹象。涂胶系统应始终具有胶条检查功能。
3. 关注成本
热管理中需要用到大量昂贵的导热胶。涂胶系统测试表明，当您使用“经过智能调整的”导热胶涂敷工艺时，可节省多达 20% 的材料，这种涂胶系统计算所需材料以便调整涂胶过程和控制涂胶结果。
传统泵会在胶料桶中留下大量材料。我们的新系统，能尽量减少胶料桶中残留的材料和吹扫工作。这样，您每年在每台泵上都可以节省多达 100 万欧元的资金。
在手动拧紧时，大量返工会造成成本上升。但当使用具有螺栓定位功能的拧紧解决方案时，便可以显著减少返工。操作员指导手册可减少产生的缺陷和废品。
4. 技术的可持续性
选择自冲铆接而不是电阻点焊：连接电池托盘，您可以使用不同的连接技术，例如点焊或自冲铆接。自冲铆接可提供干净的冷连接工艺，并且更节能。如果普通电池托盘有 500 个铝接头，那么使用自冲铆钉而不是电阻点焊时，连接每个托盘的耗电量可大约减少 9.575 kWh，从而可计算出 150000 个托盘每年可将二氧化碳排放量减少 1005 吨。
选择流钻连接弹仓解决方案而不是吹气进给系统：许多螺钉在流钻连接中生产节拍短。在标准吹气进给系统中，您需要压缩空气才能通过管道输送螺钉。这意味将会产生较高能耗。与标准吹气进给系统相比，弹仓解决方案可减少 66% 的耗气量。这样，每年就可减少多达 50 公吨的二氧化碳排放量。
